• Title/Summary/Keyword: 상대자세

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Position-Attitude Coupling Motion Using Dual Quaternion in Spacecraft Proximity Operation (듀얼 쿼터니언을 이용한 인공위성 근접운용에서의 위치-자세 결합운동 연구)

  • Na, Yunju;Bang, Hyochoong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.47 no.11
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    • pp.795-802
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    • 2019
  • This paper deals with position-attitude coupling motion during spacecraft relative operation, and suggests dual quaternion-based kinematics for the problem. The position-attitude coupling motion can occur when the target point is located at an arbitrary point on the satellite body, not the center of mass. This is especially apparent in close proximity operation case. The dual quaternion-based kinematics directly reflects the angular velocity state, so that the coupling motion in which the change of attitude affects the position can be concisely defined. In this study, a new dual quaternion-based kinematics is presented along with a conventional approach to solve the coupling problem. Numerical simulations show that the position error for the target point is generated by the coupling motion, and verify that the dual quaternion-based kinematics can solve this problem.

Robust Object Pose Estimation for Dynamic Projection Mapping (동적 프로젝션 맵핑을 위한 안정적 객체 자세 추정)

  • Kim, Sang-Joon;Byun, Young-Ju;Choi, Yoo-Joo
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.105-106
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    • 2018
  • 본 논문에서는 동적 프로젝션 맵핑을 구현하기 위하여 3차원 공간의 깊이 정보와 대상 객체의 색상영상에서의 특징점을 추출하여 3차원 공간상에서 움직이는 2차원 평면 객체의 자세를 안정적으로 추정하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 타겟 이미지를 출력하여 타겟 이미지 보다 큰 평면 패널에 부착하고, 이 평면 패널을 3차원 공간상에서 움직이는 환경에서 타겟 이미지의 자세를 안정적으로 추정하기 위하여 고안되었다. 제안 기법에서는 우선 패널이 움직일 수 있는 깊이 영역을 지정하여 해당 깊이 영역에 존재하는 2차원 패널을 추출하고, 패널의 사각영역을 추출한다. 또한, 색상 영상에 SURF 알고리즘을 적용하여 2차원 평면상에 부착된 타겟 이미지의 영역을 색상 특징을 기반으로 함께 추출하여 패널의 사각 영역과 타겟 이미지의 상대적인 위치 정보를 추출한다. 셋업 단계에서 추출된 타겟 이미지의 상대적인 위치 정보를 이용하여, 조명의 변화에 의하여 순간적으로 타겟 이미지의 특징점 추적에 실패한 경우, 패널의 사각 영역에 의해 계산된 타겟 이미지의 상대적 위치 정보를 계산하여 자세 추정에 사용함으로써 움직이는 타겟 이미지의 3차원 자세를 안정적으로 추정할 수 있도록 하였다.

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Relative Navigation Study Using Multiple PSD Sensor and Beacon Module Based on Kalman Filter (복수 PSD와 비콘을 이용한 칼만필터 기반 상대항법에 대한 연구)

  • Song, Jeonggyu;Jeong, Junho;Yang, Seungwon;Kim, Seungkeun;Suk, Jinyoung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.46 no.3
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    • pp.219-229
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    • 2018
  • This paper proposes Kalman Filter-based relative navigation algorithms for proximity tasks such as rendezvous/docking/cluster-operation of spacecraft using PSD Sensors and Infrared Beacon Modules. Numerical simulations are performed for comparative analysis of the performance of each relative-navigation technique. Based on the operation principle and optical modeling of the PSD Sensor and the Infrared Beacon Module used in the relative navigation algorithm, a measurement model for the Kalman filter is constructed. The Extended Kalman Filter(EKF) and the Unscented Kalman Filter(UKF) are used as probabilistic relative navigation based on measurement fusion to utilize kinematics and dynamics information on translational and rotation motions of satellites. Relative position and relative attitude estimation performance of two filters is compared. Especially, through the simulation of various scenarios, performance changes are also investigated depending on the number of PSD Sensors and IR Beacons in target and chaser satellites.

고기동위성 지상처리 정밀자세결정 성능 향상

  • Park, Geun-Ju;Im, Jo-Ryeong;U, Hyeon-Uk;Seo, Du-Cheon;Lee, Seon-Ho;Choe, Hong-Taek
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.2
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    • pp.177.1-177.1
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    • 2012
  • 국내기술로 개발된 고기동 위성이 해상도 70cm급 광학카메라를 탑재하고 태양동기궤도를 따라 지구 주위를 하루에 14바퀴이상 돌면서 임무를 수행한다. 높은 해상도의 영상을 얻기 위해 자세제어계에서는 고성능 별추적기와 자이로를 사용하는 정밀자세결정 로직과 반작용 휠을 사용하는 자세제어 로직을 운용한다. 자세제어계에서는, 발사환경 및 우주환경의 영향으로 인한 자이로의 오정렬, SF오차, 별추적기 상호간 오정렬에 대한 상대보정과 탑재컴퓨터에서 결정한 궤도 및 자세정보와 영상 기준점 정보를 이용하여 절대보정을 수행한다. 한편, 탑재 알고리즘에서는 강건한 자세결정로직을 운용하고 있고, 별추적기의 측정지연 보상, 처리 주기내의 평균 각속도 사용 등 실시간 운용으로 인한 제한으로 성능상의 제약이 있다. 따라서 정밀자세결정 지상 후처리 작업이 필요하며 이를 위해서 기 개발된 지상처리용 정밀자세결정 소프트웨어를 새로운 접속요구규격에 맞춰 업그레이드하였다. 지상처리 정밀자세결정을 위해서 탑재컴퓨터는 영상촬영 전후 일정기간 동안 별추적기 데이터, 자이로 데이터, 탑재컴퓨터에서 결정한 자세정보 등을 매 탑재컴퓨터 처리 주기로 저장하여 지상으로 전송한다. 전송된 자료를 이용하여 지상처리용 정밀자세결정 소프트웨어는 정밀궤도 정보와 결합하여 정밀자세결정을 수행한다. 고기동 위성의 경우 기동 후 정밀자세결정 수렴 속도 향상이 필요하며, 소프트웨어의 필터 파라미터를 조율하여 성능을 향상하였다.

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텔레메틱스 산업 ④- 디지털콘텐츠와 텔레매틱스의 행복한 결혼 ②

  • Im, Eun-Mo
    • Digital Contents
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    • no.6 s.133
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    • pp.136-139
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    • 2004
  • 행복한 결혼은 상대가 상대를 서로 이해하고 협력하는 모습에서 가능하듯이 텔레매틱스 산업에서 디지털콘텐츠와의 행복추구는 정보 공유를 전제해 디지털콘텐츠를 서비스해야 된다. ‘가장 간단한 것이 좋은 것’이라는 니콜라스 네크로폰테의 조언과 같이 디지털콘텐츠의 행복한 결혼이 되기 위해서는 자동차 유저의 요구부터 파악해 공감대 내지는 타당성을 찾아 이를 발전시키는 자세가 절실하다.

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Platform Calibration of an Aerial Multi-View Camera System (항공용 다각사진 카메라 시스템의 플랫폼 캘리브레이션)

  • Lee, Chang-No;Kim, Chang-Jae;Seo, Sang-Il
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.28 no.3
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    • pp.369-375
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    • 2010
  • Since multi-view images can be utilized for 3D visualization and surveying as well, a system calibration is an essential procedure. The cameras in the system are mounted to the holder and their locations and attitudes are relatively fixed. Therefore, the locations and the attitudes of the perspective centers of the four oblique looking cameras can be calculated using the location and attitude of the nadir looking camera and the boresight values between the cameras. In this regard, this research is focusing on the analysis of the relative location and attitude between the nadir and oblique looking cameras based on the results of the exterior orientation parameters after the aerial triangulation of the real multiview images. We acquired high standard deviations of the relative locations between the nadir and oblique cameras. Standard deviations of the relative attitudes between the cameras were low when only the exterior orientations of the oblique looking cameras were allowed to be adjusted. Moreover, low standard deviations of the relative attitudes came when we considered not all the exterior orientations of the cameras but the attitudes of them only.

Design of Transfer Alignment Algorithm with Velocity and Azimuth Matching for the Aircraft Having Wing Flexibility (유연성을 가지는 비행체를 위한 속도/방위각 정합 전달 정렬 알고리즘 설계)

  • Suktae Kang
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.26 no.3
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    • pp.214-226
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    • 2023
  • A transfer alignment is used to initialize, align, and calibrate a SINS(Slave INS) using a MINS(Master INS) in motion. This paper presents an airborne transfer alignment with velocity and azimuth matching to estimate inertial sensor biases under the wing flexure influence. This study also considers the lever arm, time delay and relative orientation between MINS and SINS. The traditional transfer alignment only uses velocity matching. In contrast, this paper utilizes the azimuth matching to prevent divergence of the azimuth when the aircraft is stationary or quasi-stationary since the azimuth is less affected by the wing flexibility. The performance of the proposed Kalman filter is analyzed using two factors; one is the estimation performance of gyroscope and accelerometer bias and the other is comparing aircraft dynamics and attitude covariance. The performance of the proposed filter is verified using a long term flight test. The test results show that the proposed scheme can be effectively applied to various platforms that require airborne transfer alignment.

A Design and Implementation of Yoga Exercise Program Using Azure Kinect

  • Park, Jong Hoon;Sim, Dae Han;Jun, Young Pyo;Lee, Hongrae
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.26 no.6
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    • pp.37-46
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    • 2021
  • In this paper, we designed and implemented a program to measure and to judge the accuracy of yoga postures using Azure Kinect. The program measures all joint positions of the user through Azure Kinect Camera and sensors. The measured values of joints are used as data to determine accuracy in two ways. The measured joint data are determined by trigonometry and Pythagoras theorem to determine the angle of the joint. In addition, the measured joint value is changed to relative position value. The calculated and obtained values are compared to the joint values and relative position values of the desired posture to determine the accuracy. Azure Kinect Camera organizes the screen so that users can check their posture and gives feedback on the user's posture accuracy to improve their posture.

Hydraulic Model Tests for Stem Waves along Vertical Wall under Overtopping Conditions (월파조건에서 직립벽을 따른 연파특성 실험)

  • Lee, Jong-In;Kim, Young-Taek
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.180-183
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    • 2009
  • 월파조건에서 직립벽을 따른 연파특성에 대한 실험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 제체전면을 따른 파고분포를 살펴보면, 상대여유고에 따른 파고변화는 어느 정도 나타났다. 제체 직각 방향으로의 결과에서 상대파고의 감소는 연파의 폭범위내에서 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 향후 보다 자세한 분석과 월파량과 연계한 분석을 수행할 예정이다.

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Effect of Postural Support with a Custom Seating System on Upper Extremity Access to Mouse for Children with Cerebral Palsy: a Single Subject Research (맞춤형 착석장치를 통한 자세지지가 뇌성마비 아동의 상지 마우스 사용에 미치는 영향: 단일대상연구)

  • Jeong, Dong Hoon
    • 재활복지
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    • v.16 no.2
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    • pp.287-309
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    • 2012
  • The purpose of this study was to determine the effect of custom seating system on upper extremity access to mouse for a child with cerebral palsy. A single-subject ABAB design was used with one 13years old participant. The measurements were response time and accuracy of mouse click in the participant's typical position and in an intervention position. The intervention position was taken by using current clinical guideline and research on promoting upper extremity movement. The intervention position was achieved through hands-on postural support to the participant's typical seating. The results of this study were as follow: first, response time was decreased in the intervention position compared with the typical seating. Second, accuracy of mouse click was highly in every phases. So further analyses were not conducted on these data. The results of this study provide empirical evidence of the positive effects of functional seating on access to mouse for children with cerebral palsy. Further research is required to confirm the positive effect of the custom seating system across other disabilities type and more subjects.